Neuronale Netzwerke

 

Im Rahmen des Projekts ‚Lernen lernen’ sollen den Schülern und ihren Eltern die verschiedenen Techniken zum Erlernen des Lernens beigebracht werden. Zuvor sollen jedoch die grundlegenden Kenntnisse zur Speicherung von Informationen im Gehirn vermittelt werden. Die Aufgabe, dies sachlich richtig und doch schülergemäß zu vermitteln, fällt dem ausführenden Lehrer zu. An dieser Stelle soll nicht auf die verschiedenen Gedächtnismodelle eingegangen werden, da diese das Projekt nur marginal beeinflussen. Von Interesse ist vor allem die neurologischen Vorgänge bei Informationsspeicherung und Zugriff.  

 

Theoretische Grundlagen

In ihrem Artikel „Guten Morgen, liebe Zahlen“, der im Juli 2002 im SPIEGEL erschien, fasst Katja Thimm einige dieser Erkenntnisse aus Neurophysiologie und Erziehungswissenschaft zusammen. Einer ihrer Interviewpartner, Gerhard Roth, Neurowissenschaftler an der Universität Bremen und Rektor des Hanse- Wissenschaftskollegs in Delmenhorst, wendet sich direkt an die Lehrer: „Viele Pädagogen hingegen meinen noch immer, es reiche, den Schülern einfach dreimal dasselbe zu erzählen.“

Der Vorgang des Lernens bedeutet in erster Linie die Verankerung von Informationen, sodass sie bei Bedarf abrufbar sind. Jedoch muss sich das Gehirn davor schützen, zu viel zu lernen. Die gewaltige Arbeit des Filtern und Sortierens wird vom Netzwerk der rund 100 Milliarden Nervenzellen im Kopf vollbracht, die wiederum an insgesamt rund 100 Billionen Kontaktstellen (‚Synapsen’) miteinander verknüpft sind. Beim Lernen werden mehr Impulse durch bestimmte Bahnen innerhalb dieses neuronale Netzes gelenkt. Als Folge werden diese Synapsen verstärkt, weniger genutzte verkümmern. Je vielfältiger die Anregungen sind, desto komplexere Strukturen bilden sich aus. Mit der Pubertät ist dieser Prozess im Wesentlichen abgeschlossen. Erwachsenen steht beim Lernen nur das bereits gebildete Netzwerk zur Verfügung. Gänzlich neue Nervenverbindungen werden nach Thimm nur noch selten hergestellt: „Macht sich etwa ein Erwachsener daran, eine neue Sprache zu lernen, so verarbeitet sein Kopf die neuen Wörter und Regeln auf den schon angelegten, für Spracherwerb zuständigen Neuronenpfaden. Deswegen wird, wer des Spanischen mächtig ist,

verhältnismäßig leicht das verwandte Italienische meistern können. Mit dem Russischen hingegen, das sich mit den Spanisch-Schaltkreisen schlecht fassen lässt, tut er sich schwer.“

Aus diesen Erkenntnissen erwächst logischer Weise die Forderung, die Synapsen möglichst in jungen Jahren vielseitig zu fordern. Ein mehr an Gelerntem bedeutet nicht nur ein mehr an Wissen, sondern auch ein leistungsfähigeres neuronales Netzwerk, mit dem auch später das Lernen leichter fällt.

  Schülergerechte Aufarbeitung

Natürlich kann man diese Informationen nicht unaufbereitet an die Schüler geben. Aus diesem Grunde soll hierfür ein anschaulicheres Modell eingesetzt werden. Farbige, laminierte Symbolkarten können an einer magnetischen Tafel angeheftet werden.

Hierbei ersetzen die Symbolkarten ‚Ort’ beziehungsweise ‚Ortsschild’ die neuronalen Knoten und die Symbolkarten ‚Weg’ und ‚Straße’ die Verbindungsstränge. Der Lehrer vermittelt den Schülern, dass sich in einem SpeicherOrt jeweils eine Information befindet. Je nach Fächerkombination können Vokabeln, mathematische Gleichungen oder Fachbegriffe verwendet werden. Die beiliegenden Symbolkarten ‚Ortsschild’ sind wasserfest laminiert und können so immer wieder mit wasserlöslichem Folienstift beschriftet werden.

Anhand der unterschiedlichen Wege kann der Lehrer die im Theorieteil angesprochene Leistungsfähigkeit der Verbindungen demonstrieren. Jedem Schüler ist es einsichtig, dass auf einer Autobahn mehr und schneller transportiert werden kann als auf einem Feldweg oder Trampelpfad. Indem unterschiedliche Symbolkarten ‚Weg’ eingesetzt werden, verdeutlicht man eine Verbesserung bzw. Verschlechterung der Erreichbarkeit der gespeicherten Informationen.

Die beiliegende Symbolkarte ‚Feuerwehr’ kann zur Thematisierung von Blockadezuständen verwendet werden. In Stresssituationen fällt es nicht nur Schüler schwer, die gewohnte Leistung zu bringen. Dabei ist der Kopf nicht ‚leergefegt’, lediglich die Nervenbahnen sind durch einen Vielzahl von Impulsen blockiert. Genau wie der Straßenverkehr den Weg für einen Feuerwehrwagen frei macht und dadurch selbst liegen bleibt, fehlt so der momentan benötigte Zugriff auf die vorhandenen Informationen. Ausgehend von dieser anschaulichen Erklärung können verschiedene weiterführende Techniken der Stress- und Prüfungsangstbewältigung eingeübt werde.

Die Symbolkarten:  

Beispiel für ein einfaches Erklärungsschemata: